2020年8月6日，第六屆中國國際風電復合材料高峰論壇于浙江省桐鄉市振石大酒店召開，本屆高峰論壇的主題為“提質增效，海陸并舉，迎戰平價 ”。

 

　　主旨發言中，薩泰克斯增強材料（東營）有限公司總經理趙中德做了題為《薩泰克斯碳纖維織物用VAP®模具真空灌注制造葉片大梁》的演講。以下為發言實錄：

趙中德↑
 

　　各位專家，各位同仁，下午好！今天演講主要講講我們公司的產品，以及我們公司在風電發展中的看法和經驗，供大家參考。SAERTEX到現在已經三十多年時間，有比較多的產品種類，在風電方面是比較傳統的項目。

 

　　（PPT圖示）這是公司的具體細節，不再一一描述。

 

　　（PPT圖示）這是全球幾大洲的分布。我們公司大致有4個產品的分類，其中這塊是在第一部分，玻璃纖維、碳纖維等其他增強材料的開發。這是公司大概的發展情況，到目前為止，已經在全球幾乎所有的地方都有我們公司存在。我們產品可以用在很多地方，比如交通運輸、汽車、風電、航空航天、運動器材等，今天主要講風電方面。

 

　　我們從1982年發展到現在，幾乎和全球所有的主要的風電發電葉片制造商有非常傳統的合作，包括了ML的最長葉片也有我們的產品。

 

　　（PPT圖示）這是另外一個織物應用，有一些在輕量化和環保方面的產品，該產品的這家公司已經被中國的企業買下來了，在廣州制作非常有前景的產品，而該產品都是碳纖維織物作為原材料供應的。

 

　　當然這其中也有其他的保溫材料，包括管道修復，這些都是我們公司這幾年或這幾十年一直努力的開發，努力地創新所得到的結果，在管道方面不僅有下水管，還有飲用水管，還有壓力管等等都是我們的產品。

 

　　（PPT圖示）傳統上是做多軸向織物的專業公司，優點不再贅述。

 

　　所有這些都是公司在復合材里特殊的產品，產品不僅有纖維，還有不同的其他材料，包括有一些是泡沫新材方面，以及有阻燃方面的解決方案。

 

　　當然我們公司可以做得事情不僅是產品，我們也可以全方位全產業鏈地幫助客戶一起發展，從設計，從材料的規范，從工藝的開發以及質量的控制、批量的生產到最終組件的產生。

 

　　今天主要分享得是碳纖維單軸向用在海上風力發電中制作經驗。從這幾年全球特別是中國風能發展的情況來看，實際上海上風能潛力非常大，有很多專家也分享了相同的概念，我們認為，海上風電特別是對超大型超長的葉片，這些葉片中的主梁中主要是碳纖維織物。使用碳纖維主要是葉片越來越長，低風速的地方需要有比較好的發電效能。同時因為設計過程中，對整個風機的載重和配重方面定下來 了，如何在定下來的情況下增加發電效率，這是用碳纖維織物提高產品的綜合性能，該題目是最近幾年提出來的。

 

　　我們的產品可以不僅用在海上風電，甚至有100米以上，同時在陸地上也可以改善低分區葉片的性能。同時有一些比較老的葉片已經到更新換代的時候，這個過程中如何提高綜合發電性能，碳纖維織物也可以提供比較廣泛的前景。

 

　　關于制作工藝，我們注重得是在超長葉片中由于厚度很厚，有些超過了100層，甚至120層，在這種情況下，能夠讓它灌注在可控的時間內有效完成的話，不僅對XY關注灌注速度，主要在后續灌注速度帶來很大的挑戰。我們公司產品除了傳統灌注速度的性能滿足以外，特別是在厚度方向的灌注速度產品帶來了非常廣泛的前景。從右邊的圖可以看見，實際上它的厚度如果做成復合材料之后是超過100毫米，甚至以后會更長更厚。整個過程有一點，必須要通過真空輔助VAP的工藝做，在這個過程中，我們所服務國內的客戶用到我們碳纖維織物都是VAP的工藝做。

 

　　（PPT圖示）如果沒有設計很好，同時在工藝方面沒有研究很透的話，特別是比較后，超過100層甚至120層的織物做灌注的話，失敗率很高。所以，這點是行業中所不想看見的。

 

　　（PPT圖示）現在絕大部分的客戶有得是玻纖，而玻纖由于本身直徑比較多，纖維和纖維之間碳纖維比較細小，碳纖維灌注從客觀上帶來很大的困難，如何在這種情況下讓碳纖維灌注速度和玻纖灌注速度一樣，甚至更快，這是我們公司常年開發研究得出來的新產品技術。在此過程中，可以看到克服了比較低的滲透率，同時縮短了灌注的時間，在風險方面也有很好的技術保證。

 

　　（PPT圖示）灌注的速度，不能因為葉片很長可以無限制做灌注，這樣效率很低，另外配合的環氧樹脂使用時間也有一定的規定。所以開發增強材料織物方面必須尊重行業中施工工藝和制作工藝的客觀上的要求。所以，通常碳纖維小于40層是比較大的挑戰，而我們產品可以做到170層，618克單向碳纖維織物，灌注速度是普通的5倍甚至10倍以上，這對織物的編織要求帶來非常大的挑戰。這不僅要保持灌注速度，同時還要保證最終產品的各項性能，比如纖維的體積分數以及復合材料中的樹脂的性能等等，所以最終要保證力學性能、機械性能以及長期疲勞耐疲勞的性能。

 

　　（PPT圖示）這個過程中VAP的工藝非常重要，同時有VAP膜起到了把樹脂固定在復合材料的組件里，使瑕疵降低到最低程度。比如孔隙率可以做到小于0.15%，這是非常好的結果。

 

　　整個過程中，隨著葉片的增加，長度的增加，重量的增加，有可能有主梁和副梁，這不像中小型的葉片在中心線，他有可能在兩邊，這個分開造成了產品需要很好的隨形性，所以我們產品可以在自由度上帶來很大好處。同時第一代碳纖維織物在中國廣泛地使用，第二代織物正在通過傳統專業的測試做測試，一旦出來之后，第二代可以做到200層，可以在短時間內灌注出來，該產品正在廣泛地做測試。我們做了測試，如果用拉擠板中間會產生間隙，這對綜合性能會帶來疑問。

 

　　（PPT圖示）最終測試出來數據在右邊，通過數據可以看見，性能非常優異。而在國內目前為止客戶市場已經超過了每年1000噸的量。當然也比較了有關傳統的預浸料、拉擠和灌注，在實驗室測試、運輸儲存各方面做了比較。當然還有其他的比較。

 

　　總體我們認為從短短的幾年中，中國從0到現在1000多噸的量和這些結果分不開。第二代的特點是，比第一代在某些地方有更大的提升，謝謝大家！

 

　　（內容來自現場速記，未經本人審核，如有不妥請聯系修改）